JPH0699287A - 高周波溶接装置の溶接電力制御方法 - Google Patents

高周波溶接装置の溶接電力制御方法

Info

Publication number
JPH0699287A
JPH0699287A JP27654792A JP27654792A JPH0699287A JP H0699287 A JPH0699287 A JP H0699287A JP 27654792 A JP27654792 A JP 27654792A JP 27654792 A JP27654792 A JP 27654792A JP H0699287 A JPH0699287 A JP H0699287A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
welding
high frequency
voltage
grid
vacuum tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP27654792A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Yoshikawa
博之 吉川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP27654792A priority Critical patent/JPH0699287A/ja
Publication of JPH0699287A publication Critical patent/JPH0699287A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶接電力を高速度に制御して、溶接部の品質
を高める。 【構成】 高周波発振する真空管1と、高周波発振によ
り得た高周波エネルギーを供給すべき共振回路2と、共
振回路2の高周波電流を検出する高周波電流検出回路3
と、検出した高周波電流に応じたグリッドバイアス電圧
を演算する演算回路4と、演算結果に応じたグリッドバ
イアス電圧を出力するグリッド電圧調整用電源5とを備
え、高周波電流に応じて真空管1のグリッドバイアス電
圧を制御して溶接電力を制御する構成にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は高周波誘導溶接における
溶接装置の溶接電力制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】製管溶接法には、サブマージアーク溶接
法、プラズマ溶接法、TIG 溶接法、高周波電縫溶接法等
がある。これらの溶接法における高周波電縫溶接法は、
製管溶接プロセスの中で最も高能率なプロセスであるこ
とから、一般に広く採用されている。
【0003】高周波電縫溶接法は、金属板の接合面がV
字型に形成されるようにロール等で成形してオープンパ
イプとなした後、接合端面に高周波電流を流して加熱溶
融させ、次いでスクイズロールによって接合面を衝合溶
接して金属管を得るものである。このような高周波電縫
溶接をする過程において、溶接入熱量は電縫溶接部の品
質を左右する最も重要な因子であり、例えば溶接入熱量
が小さい場合は金属板の接合面が十分に溶融しないため
溶接強度が不十分な冷接欠陥が発生し、反対に溶接入熱
量が大きい場合はペネトレータと呼ばれている微小な酸
化物による欠陥が接合面に生じる。
【0004】そのようなことから、電縫管の生産工程で
は、溶接作業者が溶接後のビード外観、赤熱状態及びフ
ラッシュ(飛散溶鋼)の発生状態を経験によって判断し
て溶接入熱量を設定している。しかしながら、このよう
な作業者の経験に基づいた方法では個人差が大きく、正
確に溶接入熱量を設定するのは困難であり、作業者に高
い熟練度が要求される。そこで最近は溶接入熱量の自動
制御が試みられている。
【0005】このような溶接入熱量を自動制御する方法
は、例えば特公昭54-33784号及び特公昭54-40454号の各
公報に示されている。電縫溶接における溶接点は、これ
らの各公報に見られるように溶接線方向に周期的に変動
する。この変動は、両側エッジをながる溶接電流によっ
て発生する電磁力で溶融金属がエッジ内外面へ押し出さ
れ、両側エッジの接近速度が遅くなることによって生じ
る。このような溶接点の変動は給電点からの溶接電流パ
ス (経路) をも変化させるため、インピーダンスが増加
して溶接電圧及び溶接電流も同様に変化する。そこで前
述した溶接点の周期的な変動現象と溶接品質との関係を
見い出し、この溶接点の変動を溶接現象特性値として検
出して、この特性値に基づいてフィードバック制御を行
うことにより溶接入熱量の制御をしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した溶
接入熱量の自動制御により電縫管を製造する場合、その
溶接部の品質を最良にするためには、被溶接材たる金属
板の肉厚、溶接速度及びエッジの突き合わせ状態等によ
り加熱出力の調整が必要になる。そこで一般には商用周
波数の交流電圧を制御整流素子の点弧位相角を制御して
得た電圧で、高周波を発振させる真空管のプレートに与
える直流電圧を調整する。またフィードバック制御を行
う場合は、それに用いる計算機の出力指令値を制御整流
素子にフィードバックさせて、その点弧位相角を制御す
る。
【0007】しかし乍ら、これらの方法によれば、制御
対象が制御整流素子であるために過渡的な応答動作にお
いて交流電圧の周波数に起因した限界があり、制御の応
答性が悪い。そのため、例えば溶接現象については、10
0msec 程度の比較的長い時間間隔で溶接現象を平均化し
得るが、数msecから数10msec程度の短い時間間隔で周期
的に変動する溶接現象をリアルタイムで制御することは
難しい。
【0008】一方、特開昭62-248582 号及び特開平2-16
5876号に示されているように高周波を発振させる真空管
を採用して、溶接電力を制御する方法は、いずれも真空
管のグリッドバイアス電圧の調整により溶接電力を制御
するようにしている。しかし、前者は発振の高効率化に
よる省電力化が、また後者は被加熱材の溶接入熱量を安
定化させることが目的である。したがって、これらの方
法では電縫溶接にとって不可避な高速度で、しかも周期
的に溶接点が変動する現象に追従して溶接電力を制御で
きないという問題がある。
【0009】本発明は斯かる問題に鑑み、高速度で周期
的に変動する溶接点によって生じる溶接電力の変化に追
従して溶接電力を制御できる高周波溶接装置の溶接電力
制御方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明に係る高周波溶接
装置の溶接電力制御方法は、真空管を使用して高周波発
振させることにより高周波溶接を行う高周波溶接装置の
溶接電力制御方法において、前記真空管が出力する高周
波電流又は高周波電圧を検出し、その高周波電流又は高
周波電圧に関連して前記真空管のグリッドバイアス電圧
を制御することを特徴とする。
【0011】
【作用】溶接時に溶接点が変動すると、それに応じて真
空管が出力する高周波電流又は高周波電圧が変動する。
真空管が出力する高周波電流又は高周波電圧を検出し、
その検出値に基づいて真空管のグリッドバイアス電圧を
制御すると、グリッドバイアス電圧に応じて真空管が出
力する高周波電流又は高周波電圧が直ちに変化し溶接電
力が変化する。これにより、溶接時に溶接点が高速度で
変動しても溶接電力の変動を抑制できる。
【0012】
【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面により詳
述する。図1は本発明に係る溶接電力制御方法を適用す
る高周波溶接装置の装置全体の構成を示すブロック図で
ある。交流電源10の商用周波数の交流電圧を、交流電圧
調整回路11に与え、交流電圧調整回路11の図示しない制
御整流素子をスイッチング動作させて電圧を調整する。
調整した電圧を変圧器12へ与えて昇圧し、昇圧した電圧
を整流回路13へ与えて、図示しないシリコンダイオード
等により整流して直流高電圧にする。この直流高電圧
を、コイル及びコンデンサ等からなるフィルタ回路14を
通して平滑化した直流電圧を高周波の発振回路15へ与え
る。発振回路15で発生させた高周波電力を溶接点である
負荷回路16へ与えるように構成している。
【0013】図2は本発明に係る高周波溶接装置の制御
方法を実施するための高周波溶接装置の要部構成を示す
回路図である。真空管1はC級増幅動作を行うものであ
って、そのプレートPには直流高電圧EP が与えられ
る。真空管のプレートPとカソードKとの間には、結合
コンデンサC0 を介して共振コイルL1 と、共振コンデ
ンサC1 及び高周波電流検出回路3の直列回路との並列
回路が介装されており、共振コイルL1 と共振コンデン
サC1 とによって共振回路2が構成されている。共振コ
イルL1 には、コンデンサC2 とC3 とを直列接続した
分圧回路が並列接続される。
【0014】コンデンサC2 とC3 との接続部は真空管
1のグリッドGと接続されており、共振回路2からコン
デンサC2 とC3 とにより分圧され帰還される電圧がグ
リッドGに与えられる。グリッドGとカソードKとの間
には、グリッド抵抗Rとグリッド電圧調整用電源5との
直列回路を介装させており、グリッドGにはグリッド抵
抗Rによりグリッドバイアス電圧−Eg が与えられる。
真空管1のカソードKは接地される。
【0015】高周波電流検出回路3が検出した高周波電
流の検出値は演算回路4へ与えられ、演算回路4が演算
した演算値の信号はグリッド電圧調整用電源5に与えら
れる。共振コイルL1 には1ターンの2次コイルL2
リンク結合されていて、その両端は被加熱材を加熱する
図示しない高周波加熱コイルと接続されて、共振回路2
の高周波エネルギーが被加熱材の溶接部へ与えられるよ
うになっている。
【0016】次にこのように構成した高周波溶接装置の
溶接電力制御方法を各部の電圧、電流波形を示す図3と
ともに説明する。真空管1のプレートPに図3(a) に示
すように直流高電圧のプレート電圧EPを与え、またグ
リッドGにグリッド抵抗Rを介して図3(b) に示すよう
にグリッドバイアス電圧−Eg を与えると、真空管1は
グリッド交流電圧eg に同期するスイッチング動作をす
る。即ちグリッド交流電圧eg がグリッドGに加わるプ
レート交流電圧eP の寄与分−eP /μ(μは真空管1
の増幅率)以上にある期間だけ図3(c) に示すようにプ
レート交流電流iP が流れて、共振回路2に電力エネル
ギーを供給する。このエネルギーは共振コイルL1 にリ
ンクしている2次コイルL2 に供給され、2次コイルL
2 に接続された図示しないコンタクトチップあるいは誘
導コイルによって被溶接部に供給される。
【0017】このときプレート交流電流iP は、種々の
周波数成分を含んだ脈流となっているが、共振回路2の
共振周波数成分以外の周波数成分は共振回路2内で減衰
し、共振周波数成分のみが溶接電力として有効に作用す
る。プレート交流電流iP の流通角φP はプレート交流
電圧の位相0点、即ちφ=0の時点とプレート交流電流
P の通電開始時点あるいは通電終了時点との夫々の期
間である。このプレート交流電流iP の流通角φP は真
空管1のグリッドGに加わるグリッド交流電圧eg で制
御されるものであり、グリッドGのグリッドバイアス電
圧−Eg はグリッド直流電流Ig とグリッド抵抗Rg
の積の電圧によって与えられる。
【0018】高周波電流検出回路3は、周期的に変動す
る溶接点位置に応じた高周波電流を検出する。このよう
に高周波電流の検出により溶接点の変動が検出できるの
は、前述したように図1に示す負荷回路16のインピーダ
ンスが変化するためであって、給電点に対して溶接点が
遠い場合は電流経路が増加するため溶接電流値が小さ
く、反対に給電点が近い場合は溶接電流が大きくなる。
【0019】高周波電流検出回路3が検出した高周波電
流は、演算回路4へ入力され、高周波電流の変動分に応
じたグリッドバイアス電圧指令値を演算する。演算した
グリッドバイアス電圧指令値をグリッド電圧調整用電源
5に与える。グリッド電圧調整用電源5はグリッドバイ
アス電圧指令値に基づいてグリッドバイアス電圧−Eg
を変化させて真空管1のグリッドGのスイッチング時点
を変更して真空管1の出力調整を行う。例えば、溶接点
が溶接進行方向へ移動すると、これに応じた分グリッド
バイアス電圧−Eg が増加してバイアス深度が深くな
り、プレート電流iP の通電期間が短縮されて溶接電力
を減少させて溶接点がより溶接進行方向へ移動するのを
防止する。
【0020】このようにして図2に示す高周波溶接装置
を用いて外径が101.6mm であり、肉厚が4.9mm のパイプ
を製造したところ、従来のように交流電圧調整器により
制御した場合に比べて、溶接現象が安定化し、溶接欠陥
発生率を約1/3 程度に減少させることができた。なお、
本実施例では、溶接現象を検出する手段として共振回路
内の高周波電流を測定したが、高周波電圧を検出して真
空管のグリッドバイアス電圧を制御しても同様の効果が
得られる。また高周波電流を共振回路側で検出したが、
共振コイルとリンクさせた2次コイル側で検出して、検
出した高周波電流で溶接電力を制御しても同様の効果が
得られる。
【0021】
【発明の効果】以上詳述したように本発明は溶接点の変
動に基づいて変化する高周波電流又は高周波電圧を検出
し、検出した高周波電流又は高周波電圧に応じて真空管
のグリッドバイアス電圧を制御するようにしたから、溶
接時における溶接点の変動に起因する真空管の出力、即
ち溶接電力を高速度で制御できる。それにより溶接現象
を安定になし得て、溶接欠陥の発生率を大幅に低下させ
ることができ、また溶接入熱量を自動制御し得て、溶接
作業者の労力負担を軽減できる等、優れた効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る高周波溶接装置の溶接電力制御方
法を実施する高周波溶接装置の構成を示すブロック図で
ある。
【図2】本発明に係る高周波溶接装置の溶接電力制御方
法を実施する高周波溶接装置の要部構成を示す回路図で
ある。
【図3】真空管の各部電圧、電流の波形図である。
【符号の説明】
1 真空管 2 共振回路 3 高周波電流検出回路 4 演算回路 5 グリッド電圧調整用電源 C1 共振コンデンサ L1 共振コイル R グリッド抵抗

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 真空管を使用して高周波発振させること
    により高周波溶接を行う高周波溶接装置の溶接電力制御
    方法において、 前記真空管が出力する高周波電流又は高周波電圧を検出
    し、その高周波電流又は高周波電圧に関連して前記真空
    管のグリッドバイアス電圧を制御することを特徴とする
    高周波溶接装置の溶接電力制御方法。
JP27654792A 1992-09-18 1992-09-18 高周波溶接装置の溶接電力制御方法 Pending JPH0699287A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27654792A JPH0699287A (ja) 1992-09-18 1992-09-18 高周波溶接装置の溶接電力制御方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27654792A JPH0699287A (ja) 1992-09-18 1992-09-18 高周波溶接装置の溶接電力制御方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0699287A true JPH0699287A (ja) 1994-04-12

Family

ID=17571009

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27654792A Pending JPH0699287A (ja) 1992-09-18 1992-09-18 高周波溶接装置の溶接電力制御方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0699287A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10222590B4 (de) * 2001-05-22 2010-01-28 Generatori Elettronici Alta Frequenza G.E.A.F. S.R.L., Calestano Entladungsschutzvorrichtung für elektronische Hochfrequenz-Schweissgeräte
CN102189325A (zh) * 2011-04-19 2011-09-21 河南科技大学 电容充放电脉冲数字控制型电火花沉积堆焊电源
KR20150074130A (ko) * 2012-10-22 2015-07-01 오피시네 디 카르티글리아노 에스피에이 교번 무선 주파수 전자기장을 발생하기 위한 장치, 제어 방법 및 이러한 장치를 이용하는 플랜트
JP2015535103A (ja) * 2013-10-22 2015-12-07 オフィシン ディ カルティリアーノ エスピーエイ 交流無線周波数電磁場を発生する装置、制御方法及びこのような装置を用いるプラント
JP2016173368A (ja) * 2010-02-12 2016-09-29 アドバンスト フュージョン システムズ エルエルシー 物質を検出するための方法及びシステム

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10222590B4 (de) * 2001-05-22 2010-01-28 Generatori Elettronici Alta Frequenza G.E.A.F. S.R.L., Calestano Entladungsschutzvorrichtung für elektronische Hochfrequenz-Schweissgeräte
JP2016173368A (ja) * 2010-02-12 2016-09-29 アドバンスト フュージョン システムズ エルエルシー 物質を検出するための方法及びシステム
CN102189325A (zh) * 2011-04-19 2011-09-21 河南科技大学 电容充放电脉冲数字控制型电火花沉积堆焊电源
KR20150074130A (ko) * 2012-10-22 2015-07-01 오피시네 디 카르티글리아노 에스피에이 교번 무선 주파수 전자기장을 발생하기 위한 장치, 제어 방법 및 이러한 장치를 이용하는 플랜트
JP2015535103A (ja) * 2013-10-22 2015-12-07 オフィシン ディ カルティリアーノ エスピーエイ 交流無線周波数電磁場を発生する装置、制御方法及びこのような装置を用いるプラント

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6995338B2 (en) Method and apparatus for short circuit welding
US6987243B2 (en) Method and apparatus for welding
US9498838B2 (en) System and method of controlling heat input in tandem hot-wire applications
US20150014283A1 (en) Hybrid Hot-Wire And Arc Welding Method And System Using Offset Positioning
US20150028011A1 (en) System and method of controlling heat input in tandem hot-wire applications
US20150028010A1 (en) System and method of controlling heat input in tandem hot-wire applications
JP3379965B2 (ja) プラズマアーク溶接装置及び方法
CN105880799B (zh) 用于在短路电弧焊接过程中增加对焊接点的热量输入的方法和系统
JP5721205B2 (ja) プラズマアーク多層盛溶接方法およびプラズマアーク多層盛溶接に用いる磁性体励磁装置
JPH0699287A (ja) 高周波溶接装置の溶接電力制御方法
JP2006312186A (ja) 両面アーク溶接のアーク長制御方法と溶接装置
US5889262A (en) System for and method of automatically controlling amount of input heat in high-frequency electric resistance welding machine
JPH06218546A (ja) 消耗電極式パルスアーク溶接装置
Blackman et al. High-speed tandem GMAW for pipeline welding
JP3320509B2 (ja) 高周波加熱装置
JPS6224180B2 (ja)
JP3328378B2 (ja) 高周波加熱装置
JP2011121057A (ja) プラズマミグ溶接方法
RU1787086C (ru) Способ односторонней автоматической сварки под флюсом
JPS59220289A (ja) 電縫管溶接の入熱制御方法
SU1136905A1 (ru) Способ регулировани процесса сварки плавлением
JPH01157774A (ja) 消耗電極式パルスアーク溶接機
JPS62134181A (ja) レ−ザビ−ム併用高周波電縫溶接の入熱制御方法
JP2861286B2 (ja) 電縫管の溶接入熱制御装置
JPH10314959A (ja) 高周波電気抵抗溶接装置の自動入熱量制御システム及び制御方法